Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①第一份加入硝酸銀溶液，有沉淀產(chǎn)生
②第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12L
③第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.63g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥，沉淀質(zhì)量為4.66g
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
（1）一定不存在的離子是

 

，不能確定是否存在的離子是

 

．
（2）試確定溶液中肯定存在的陰離子及其濃度（可不填滿）：
離子符號(hào)

 

，濃度

 

；
離子符號(hào)

 

，濃度

 

；
離子符號(hào)

 

，濃度

 

．
（3）試確定K⁺是否存在

 

（填“是”或“否”），判斷的理由

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見離子的檢驗(yàn)方法

專題：離子反應(yīng)專題

分析：①加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②1.12L氣體為氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為：

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol；
③4.66g為硫酸鋇，6.63g為硫酸鋇和碳酸鋇，根據(jù)n=

m

M

計(jì)算出沉淀的物質(zhì)的量；再根據(jù)電荷守恒，得出一定存在鉀離子．

解答： 解：①與AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生的離子有：Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加足量NaOH溶液加熱產(chǎn)生氣體，該氣體為氨氣，故原溶液中一定有0.05mol銨離子；
③不溶于鹽酸的4.66g為硫酸鋇，物質(zhì)的量為：

4.66g

233g/mol

=0.02mol；6.63g沉淀是硫酸鋇和碳酸鋇的混合物，碳酸鋇質(zhì)量為：6.63g-4.66g=1.97g，物質(zhì)的量為：

1.97g

197g/mol

=0.01mol，故原溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，根據(jù)離子共存，則一定沒有Mg²⁺、Ba²⁺，
根據(jù)電荷守恒，正電荷為：n（+）=n（NH₄⁺）=0.05mol，c（-）=2c（CO₃^2-）+2c（SO₄^2-）=0.06mol，總正電荷小于負(fù)電荷，則原溶液中一定含有K⁺，至少為0.01mol；
綜合以上可以得出，一定存在的離子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在的離子為：Ba²⁺、Mg²⁺，可能存在Cl^-，
（1）依據(jù)分析可知：一定不存在的離子是：Ba²⁺、Mg²⁺； 不能確定是否存在的離子是：Cl^-，故答案為：Ba²⁺、Mg²⁺；Cl^-；
（2）依據(jù)分析可知：溶液中肯定存在的陰離子及其濃度分別為：NH₄⁺，0.5mol/L；CO₃^2-，0.1mol/L；SO₄^2-，0.2mol/L，
故答案為：NH₄⁺，0.5mol/L；CO₃^2-，0.1mol/L；SO₄^2-，0.2mol/L；
（3）依據(jù)分析可知：鉀離子一定存在，因?yàn)槿芤簼M足電中性原則，故答案為：是；溶液滿足電中性原則．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了常見離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，采用定性實(shí)驗(yàn)和定量計(jì)算分析相結(jié)合的模式，增大了解題難度，同時(shí)涉及離子共存、離子反應(yīng)等都是解題需注意的信息，尤其是K⁺的確定易出錯(cuò)．